静态时序分析：SDC约束命令set_clock_latency详解_sdc中clk到clk的max delay的原因

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静态时序分析https://blog.csdn.net/weixin_45791458/category_12567571.html?spm=1001.2014.3001.5482

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延迟值

对象列表

指定沿

最大、最小条件

早、晚延迟

时钟列表选项

移除属性

其他

注意事项

        时钟的延迟可以使用set_clock_latency命令设置，这里的时钟延迟包括源延迟(source latency)，即时钟对象到时钟源对象（时钟定义点）的延迟，又叫插入延迟(insertion delay)；以及网络延迟(network latency)，即时钟源到各触发器时钟引脚的延迟。正如上一篇文章中说的一样静态时序分析：SDC约束命令set_clock_transition详解-CSDN博客，因为时钟树尚未创建，时钟端口的高扇出会导致，任何在时钟路径上的转换时间和延迟的计算都是毫无意义的，网络延迟只是一种预布局阶段(pre-layout)的估计，但注意源延迟在时钟树综合完成后依然会存在。

        该指令的BNF范式（有关BNF范式，可以参考以往文章）为：

set_clock_latency
    delay object_list [-rise] [-fall] [-min] [-max]
    [-source] [-early] [-late] [-dynamic jitter]
    [-clock clock_list]
    //注：该命令的object_list参数一定要放在delay参数后

延迟值

        delay参数指定了时钟延迟值，默认情况下是指网络延迟，当使用了-source选项后指的是源延迟。注意，这个值一般为正，如果为负会出现如下所示的警告。

Warning: Value for <delay> is negative. (UID-450)

对象列表

        object_list参数指定了延迟值的作用对象，对于网络延迟，它可以是时钟、端口和引脚；对于源延迟，它可以是时钟以及源对象（即定义了时钟的端口或引脚）。

        如果对象是时钟，则源延迟或网络延迟会直接被指定在时钟上；如果对象是端口，则所有经过该端口的时钟会被指定源延迟或网络延迟；如果对象是引脚，则所有经过该引脚的所有时钟会被指定源延迟或网络延迟。

        下面对上面的描述进行举例说明，以图1所示的电路为参考。

图1 一个简单的例子 

        下面的命令创建了两个时钟对象，其中一个时钟clk控制发射触发器，一个时钟CLK控制捕获触发器（有关发射、捕获触发器，可以看以往的文章静态时序分析：建立时间分析-CSDN博客）

create_clock -period 10 [get_port clk]
create_clock -period 20 [get_port CLK] 

        下面的命令给clk时钟设置了源延迟和网络延迟。

set_clock_latency 0.1 [get_clock clk]
set_clock_latency -source 0.2 [get_clock clk]

        可以使用report_clock -skew命令查看时钟（包括其他允许的对象）的延迟情况，如图2所示。 

图2 时钟延迟报告

        下面的命令继续在端口clk上设置了源延迟和网络延迟，注意这两条命令与之前的区别。

set_clock_latency 0.3 [get_port clk]
set_clock_latency -source 0.4 [get_port clk]

         延迟情况如图3所示，可以看到其中有两个clk对象的源延迟和网络延迟，这是因为其中一个clk指的是时钟对象，另一个clk指的是端口对象。

图3 时钟延迟报告

         使用report_timing命令给出时序分析报告，如图4所示。

图4 时序分析报告

        可以看出，源延迟和网络延迟被叠加后合称为clock network delay，并且使用的是clk端口的延迟0.4源延迟+0.3网络延迟而不是clk时钟的延迟0.2源延迟+0.1网络延迟，这是因为端口的延迟覆盖了时钟的延迟，也可以时钟延迟指定的优先级低于端口指定的延迟。

        另外，我们可以看出对于理想时钟，DC并不会直接计算其实际时钟路径上的延迟（如计算U1、U2的延迟），而是直接使用set_clock_latency指定。

指定沿

        -rise选项用于指定延迟值作用于上升沿、-fall选项用于指定延迟值作用于下降沿。如果这两个选项都没有指定，延迟同时作用于时钟的上升沿和下降沿（相当于它们同时指定）。

        下面的命令更改端口clk的上升沿网络延迟为0.5，保持其下降沿网络延迟为0.3，延迟情况如图5所示。

set_clock_latency 0.5 -rise [get_port clk]

图5 时钟延迟报告

        使用report_timing命令给出时序分析报告，如图6所示。

图6 时序分析报告

        可以看出，由于本例的触发器是上升沿触发，因此我们的设置起了作用，现在的clock network delay是0.4源延迟+0.5网络延迟。

最大、最小条件

        -max选项用于指定延迟值作用于最大路径时序分析（一般情况下，这指建立时间分析），-min选项用于指定延迟值作用于最小路径时序分析（一般情况下，这指保持时间分析）。如果这两个选项都没有指定，延迟同时作用于最大路径和最小路径时序分析（相当于它们同时指定）。

        下面的命令更改端口clk的上升沿最大网络延迟为0.6，上升沿最小网络延迟为0.7，延迟情况如图7所示。

set_clock_latency 0.6 -rise -max [get_port clk]
set_clock_latency 0.7 -rise -min [get_port clk]

图7 时钟延迟报告

        使用report_timing命令分别给出建立时间和保持时间的时序分析报告，如图8和图9所示。

图8 建立时间时序报告

 图9 保持时间时序报告

        可以看出，建立时间时序分析时，clock network delay是0.4源延迟+0.6网络延迟；而保持时间时序分析时，clock network delay是0.4源延迟+0.7网络延迟。

早、晚延迟

        -early选项只能用于指定源延迟（即只能搭配-source使用），用于指定最快（最小源延迟）的源路径； -late选项只能用于指定源延迟（即只能搭配-source使用），用于指定最慢（最大源延迟）的源路径。在建立时间分析（最大路径）和保持时间分析（最小路径）中，会对发射时钟和捕获时钟的这点进行考虑，给出最差情况下的分析结果。如果这两个选项都没有指定，源延迟同时作用于最快情况和最慢情况（相当于它们同时指定）。为了与实际情况吻合，-early指定的源延迟应小于-late指定的源延迟。

        这是一个对于发射触发器和捕获触发器影响不同的选项，而-min/-max选项是在最大/最小时序路径分析时同时影响发射触发器和捕获触发器。

        我们用下面的命令给端口CLK（即捕获时钟）设置一个最快源延迟0.1，一个最慢源延迟0.2，延迟情况如图10所示。

//注意-early和-late选项必须搭配-source使用
set_clock_latency -early -source 0.1 [get_port CLK]
set_clock_latency -late -source 0.2 [get_port CLK]

图10 时钟延迟报告

        使用report_timing命令分别给出建立时间和保持时间的时序分析报告，如图11和图12所示。 

图11 建立时间时序报告

图12 保持时间时序报告

        可以看到，在建立时间分析时，捕获时钟CLK使用了最小源延迟0.1；在保持时间分析时，捕获时钟CLK使用了最大源延迟0.2。这两者都是最坏的情况下的结果。发射时钟clk的不同延迟是因为上节中的-min/-max选项，注意要辨别这两者的差异。这点从时钟延迟报告中也可以看出，-min/-max、-early/-late、-rise/-fall这几组选项是可以任意搭配的。

        -source选项的作用，在前面已经进行过说明。-dynamic选项用于模拟时钟延迟的抖动，用得较少。

时钟列表选项

        时钟选项-clock用于指定一个列表，因为对象列表中可以有端口和引脚，会出现多个时钟从同一个端口或引脚经过。如果没有使用-clock选项指定，则命令对多个时钟生效；如果指定了-clock选项和时钟列表，则命令只对时钟列表中的时钟生效。

        在下面的例子中，我们使用命令在CLK端口又定义了一个时钟CLK1，并令端口CLK的源延迟为0.5，这会使得CLK1和CLK时钟在经过CLK端口时都受到影响，如图13、图14和图15所示。

create_clock -period 30 -add -name CLK1 [get_port CLK]
set_clock_latency -source 0.5 [get_port CLK]

图13 时钟延迟报告

 图14 捕获时钟为CLK的时序报告

图15 捕获时钟为CLK1的时序报告

        现在我们使用带-clock选项的命令，将CLK端口对CLK1的源延迟影响变成0.6，如图16、图17和图18所示。

set_clock_latency -source 0.6 [get_port CLK] -clock CLK1

图16 时钟延迟报告

图17 捕获时钟为CLK的时序报告

图18 捕获时钟为CLK1的时序报告 

        可以看到，端口CLK对CLK的源延迟影响依然是0.5，但对CLK1的源延迟影响已经变成了0.6。

移除属性

      使用remove_clock_latency可以移除时钟延迟属性，注意为了移除源延迟属性，需要加上-source选项。

其他

        -dynamic选项用于指定时钟延迟的抖动(jitter)，这个选项不常使用，用于指定延迟中，不确定部分的延迟值，对于建立时间分析/保持时间分析，发射时钟/捕获时钟会有不同的情况，以使得最差情况的时序得到分析。

注意事项

        正如文章开头所说的，set_clock_latency命令只能模拟时钟树综合前的理想时钟的网络延迟，一旦时钟树综合完成，理想时钟会被转化为传播时钟，此时传播时钟的有关网络延迟相关的属性会被直接删除（而不是失效），DC将使用真实时钟路径上网路延迟进行分析（这也代表着它会忽略所有端口和引脚上定义的时钟延迟）。